电信行业--吉林省移动通信公司网测技术培训(PPT 101页)

来自覆盖优化•概述•前向链路预算•反向链路预算•天线的选择•主要覆盖问题及优化前向链路干扰导拼信号功率不足边缘覆盖覆盖空洞前向业务信道发射功率受限前、反向链路不平衡•案例覆盖问题干扰派查城中村室内分布系统来自概述（一）网络覆盖是衡量一个网络优劣的关键，CDMA系统的覆盖、容量和质量不是孤立的，而是相互制约的关系，CDMA无线网络覆盖不是简单取决于发射功率、天线高度、天线增益等参数，而是与网络内实际的话务分布等因素有关，基站覆盖范围内用户数量的多少将直接影响该基站的覆盖范围，同时覆盖范围的变化又影响到系统的切换性能、导频干扰和话音质量等其他一下列性能，这也就导致了所谓的CDMA软覆盖特性，具体表现为话务密度较高的地区，网络负载大，基站覆盖范围较小；话务密度较底的地方，网络负载小，基站覆盖范围较大，如果降低服务质量，也就是降低Eb/Nt的要求，每个用户分配的功率相应减小，干扰同时也减小了，覆盖和容量可以得以改善。来自概述（二）CDMA可以覆盖的区域取决于必须克服的干扰电平，一个CDMA的业务信号必须有足够的功率在目的接收机端达到需要的信干比，CDMA是自干扰系统，干扰来自两个方面：1、使用同一CDMA无线频带的移动台和基站造成的干扰，称为自干扰；2、CDMA相邻频带或其他系统的干扰。CDMA系统的覆盖面积的范围同样也依赖于接收机和干扰源之间的距离，以及发射机和接收机之间的路径损耗，必须综合考虑小区的大小和系统的前、反向链路情况。如果前向链路功率很大，会对其他小区的移动台产生干扰；如果反向链路功率很大，将会牺牲系统容量，因此要求前、反向链路平衡。来自概述（三）在反向链路，小区大小是由小区实际负载系数和移动台最大发射功率决定的，小区的实际负载越轻（用户数越少），反向链路半径就越大；移动台最大发射功率越大，也使小区半径越大，但CDMA系统不建议通过过渡增大移动台的发射功率来增加小区的容量；在前向链路，小区半径主要是有分配给导频信道的功率百分比决定的，道频信道功率占总功率的比值越大前向小区就越大。通常在乡村和公路等低话务密度地区，为覆盖受限，由于移动台发射功率有限，网络覆盖受限与上行链路手机的最大发射功率；在市区等高话务密度地来自概述（四）区，为容量受限，基站的覆盖主要受限于基站所能承载的最大容量，系统容量取决于下行链路的可分配功率，通过分配不同的道频功率，可以控制下行链路的覆盖范围。确定覆盖区采用的质量评估指标主要是看接受信号的信干比是否大于给定门限值，前向覆盖预测主要考察导频信号的Ec/Io,反向覆盖预测主要考察业务信道的Eb/Nt.来自接收/发射功率衰落余量天线增益馈线损耗干扰余量天线增益路径损耗前向链路反向链路链路预算模型发射/接收功率软切换增益前向链路电平图来自•系统参数载波频率、扩谱带宽、信息速率、扩频增益、背景噪声•设备相关参数发射功率、接收机灵敏度、噪声系数、解调门限、天线增益及馈线损耗•环境相关参数阴影衰落余量、地物损耗、人体损耗•技术体制参数软切换增益、干扰余量、功控余量链路预算参数分类来自系统参数载波频率:上行825MHZ－835MHZ下行870MHZ－880MHZ扩谱带宽1.2288MHZ处理增益数值上等于扩谱带宽与信息速率的比值背景噪声主要为热噪声K=1.38X10-23J/K波尔兹曼（Boltzmann）常数，T绝对温度，B系统带宽KTBNth来自设备相关参数基站发射功率基站最大发射功率机顶天线口最大功率每业务信道最大发射功率防止单个用户消耗过多的基站功率移动台最大发射功率通常为200mW，23dBm反向信道有R_PICH，R_SCH，R_FCH，在不同的情况下移动台将根据一定的分配原则给各信道分配功率来自设备相关参数基站天线增益基站使用天线具有一定的增益定向天线与全向天线相比具有更高的增益典型值：全向天线11dBi、13dBi；定向天线15－18dBi移动台天线增益通常认为移动台天线增益与连接损耗为0dB来自设备相关参数解调门限基站接收机解调门限噪声系数信号通过接收机时，接收机将对信号增加噪声FER1%FER5%FER5%FER5%FER5%Eb/Nt(dB)语音业务(9.6kbps)数据业务(19.2kbps)数据业务(38.4kbps)数据业务(76.8kbps)数据业务(153.6kbps)静止(0km/h)3.53.42.592.151.54步行(3km/h)5.574.113.012.471.98车速(8km/h)6.344.963.643.012.51车速(30km/h)7.135.964.784.283.8车速(100km/h)6.785.374.263.572.68来自设备相关参数噪声系数是设备的属性，不同设备噪声系数不同华为基站噪声系数3.2dB移动台噪声系数一般为6－8dB基站接收机灵敏度接收机端为保证一定的呼叫质量，业务信道所需最低接收电平S_BS=10lg(KT×W)+NF_BS+Eb/Nt－10lg(W/Rb)Eb/Nt基站接收机解调门限。Rb信息速率KT热噪声功率谱密度，常温下等于－174dBm/Hz来自设备相关参数W扩谱带宽NF_BS接收机噪声系数灵敏度还受到干扰的影响，干扰上升会导致灵敏度的恶化基站馈线及连接器损耗机顶到天线间馈缆损耗不可忽略馈线损耗与信号频率有关且不同型号馈线损耗指标不同接头损耗约0.2dB来自环境相关参数地物损耗接收信号点处的地物对信号传输影响很大主要考虑建筑物的穿透损耗及车体损耗穿透损耗与建筑物及车辆类型有关。通常，对于密集城区，建筑物穿透损耗取20－25dB；对于一般的城区，取15－20dB；对于郊区和乡村，取5－15dB；车体损耗通常取6－10dB。人体损耗移动台离人体很近造成的信号吸收引起的损耗链路预算中人体损耗通常取3dB进行数据业务时，移动终端通常不紧贴人体，人体损耗可以不考虑来自技术体制参数软切换增益链路预算计算前反向链路的最大路径损耗。此时，移动台位于小区边界，应考虑软切换带来的增益软切换时，由于独立传播路径的存在使得满足一定覆盖概率要求的阴影衰落余量减小。在链路预算中称为软切换增益干扰余量CDMA系统为自干扰系统，其覆盖与容量密切相关，随着负荷的上升，系统内其它用户的干扰增加，使接收机灵敏度降低。链路预算中用干扰余量体现。对于反向链路，不同的负载水平对应不同的干扰上升。例如，3dB的干扰上升对应50％的负载，4dB的干扰上升对应60%的负载，6dB的干扰上升对应75%的负载。对于前向链路，负载与干扰的关系同样存在，但难以进行理论计算，需要通过仿真确定在链路预算中干扰余量的取值由系统的设计容量要求决定来自技术体制参数由于存在多径时延，经过不同传播路径的信号叠加后信号强度快速变化，表现为快衰落，服从瑞利分布快速功控能够对抗低速移动（30km/h）条件下衰落的影响，从而降低衰落信道条件下解调所需Eb/Nt要求链路预算中使用理想功控条件下解调门限进行计算。实际工作中，由于最大发射功率限制，解调性能会恶化为了保证闭环功控有效性，在链路预算中增加功控余量项（也有称作快衰落余量）步行条件下，功控余量典型值0.5~1.5Db高速移动条件下，快速功控跟不上信号衰落速度，快衰落由Eb/Nt保证，功控余量为0dB快衰落与功控余量来自反向链路的传播损耗•PL_BL反向链路最大传播损耗•Pout_MS移动台业务信道最大发射功率•Lf_BS馈线损耗•Ga_BS基站天线增益•Ga_MS移动台天线增益•Mf阴影衰落余量（与传播环境相关）•Mpc功控余量•MI干扰余量（与系统设计容量相关）•Lp地物损耗•Lb人体损耗•S_BS基站接收机的灵敏度（与业务、多径条件等因素相关）反向链路预算PL_BL=Pout_MS＋Ga_BS＋Ga_MS－Lf_BS－Mf－MI－Lp－Lb－S_BS－Mpc来自业务信道最大发射功率(dBm)23.0023.0023.0023.0023.0023.00人体损耗(dB)3.003.000.000.000.000.00EIRP(dBm)20.0020.0023.0023.0023.0023.00接收天线增益(dBi)15.0015.0015.0015.0015.0015.00缆损(dB)1.971.971.971.971.971.97噪声系数(dB)3.203.23.203.203.203.20解调所需Eb/Nt(dB)7.003.53.402.592.151.54小区负载50%50%50%50%50%50%干扰余量(dB)3.013.013.013.013.013.01接收机灵敏度(dBm)-124.18-127.50-124.77-122.57-120.00-117.74快衰落余量(dB)0.500.500.500.500.500.50最大允许路径损耗(dB)156.71157.63160.30158.10154.53153.27软切换增益(dB)3.703.700.000.000.000.00阴影衰落标准差(dB)888888要求的区域覆盖概率90%90%90%90%90%90%对应的边缘覆盖概率75%75%75%75%75%75%需要的阴影衰落余量(dB)5.55.55.55.55.55.5地物损耗(dB)202020202020满足覆盖要求所允许的传播损耗(dB)131.90133.82131.79129.59127.02124.76发射天线高度(m)1.501.501.501.501.501.50接收天线高度(m)30.0030.0030.0030.0030.0030.00覆盖半径(km)1.621.841.611.401.181.01来自链路预算反向举例农村(开阔地)链路预算IS-95CDMA2000-1X9.6kbps语音9.6kbps语音19.2kbps38.4kbps76.8kbps153.6kbps业务信道最大发射功率(dBm)23.0023.0023.0023.0023.0023.00人体损耗(dB)3.003.000.000.000.000.00EIRP(dBm)20.0020.0023.0023.0023.0023.00接收天线增益(dBi)15.0015.0015.0015.0015.0015.00缆损(dB)2.372.372.372.372.372.37噪声系数(dB)3.203.203.203.203.203.20解调所需Eb/Nt(dB)7.005.083.402.592.151.54小区负载50.00%50.00%50.00%50.00%50.00%50.00%干扰余量(dB)3.013.013